Co to jest testowanie skalowalności?
Ogólnie rzecz biorąc, skalowalny oznacza „być w stanie zmienić rozmiar i objętość”. To samo dotyczy znaczenia testowania skalowalności. Mówiąc prościej, test skalowalności to testowanie dowolnego oprogramowania lub aplikacji w celu sprawdzenia jego zdolności do działania i skalowania w górę i w dół zgodnie z liczbą użytkowników uzyskujących dostęp do niego w określonym / określonym czasie. Zasadniczo sprawdza wydajność aplikacji przy różnych obciążeniach, dlatego też nazywa się to Testowaniem wydajności. Sprawdza, czy system jest w stanie działać zgodnie z oczekiwaniami, nawet w sytuacji dużego ruchu, ilości danych lub częstotliwości żądań itp. Jest to rodzaj testu niefunkcjonalnego. Testy skalowalności mogą być mierzone na różnych parametrach w zależności od rodzaju aplikacji i mogą być wykonywane na sprzęcie, bazie danych i oprogramowaniu.
W prawdziwym świecie bardzo ważne jest przetestowanie skalowalności systemu przed jego wydaniem w środowisku produkcyjnym. Zastanów się nad scenariuszem witryny z zakupami e-commerce, która działa dobrze w normalne dni, ale w momencie sprzedaży lub na specjalne okazje obciążenie / ruch w witrynie wzrosło 2-3 razy, a strona zaczyna reagować bardzo wolno lub ulega awarii w pewnym momencie. Spowoduje to ogromną utratę pieniędzy i reputacji na rynku. Aplikacje muszą być w stanie poradzić sobie z różnymi scenariuszami dużej liczby żądań użytkowników, ilości danych i innych obciążeń. Testy skalowalności zapewniają programistom, że aplikacja jest gotowa do wydania i dostępna dla klientów.
Wiele osób używa zamiennie terminów Skalowalność i Test obciążenia, ale istnieje duża różnica między powyższymi dwoma. Chociaż oba są niefunkcjonalne, testowanie jest przeprowadzane, aby sprawdzić, w którym momencie przy zastosowaniu maksymalnego obciążenia aplikacja się zepsuje, ale wykonuje się test skalowalności, aby przetestować zachowanie różnych atrybutów aplikacji przy zastosowaniu różnych obciążeń od minimum do maksimum. Jego głównym celem jest przetestowanie wydajności aplikacji pod różnymi obciążeniami, a nie testowanie punktu braku odpowiedzi aplikacji.
Jak przeprowadzane są testy skalowalności?
Jak omówiono powyżej, testy skalowalności są wykonywane w celu sprawdzenia wydajności aplikacji przy różnych obciążeniach. Aby przeprowadzić test skalowalności, należy wykonać następujące kroki przy użyciu dowolnego narzędzia do testowania skalowalności dostępnego na rynku.
- Pierwszym krokiem jest zdefiniowanie powtarzalnego procesu, który będzie działał przez cały cykl życia aplikacji.
- Wyszukiwanie odpowiedniego oprogramowania / narzędzia do testowania aplikacji.
- Stworzenie dobrego środowiska testowego, które jest prawie repliką środowiska produkcyjnego, w którym przeprowadzane jest całe testowanie.
- Skonfiguruj sprzęt wymagany do przeprowadzenia testu skalowalności.
- Tworzenie wielu wirtualnych użytkowników w formie wątków do wykonywania testów pod różnymi obciążeniami.
- Twórz różne scenariusze testowe uwzględniające różne warunki testowe.
- Uruchom scenariusze testowe w środowisku testowym utworzonym powyżej.
- Oceń wyniki i obserwuj różne wykresy i wykresy wygenerowane dla każdego scenariusza.
- Podejmij środki naprawcze zgodnie z wynikami znalezionymi w powyższych scenariuszach, aby zwiększyć wydajność aplikacji.
Narzędzia do testowania skalowalności
Narzędzie używane do testowania skalowalności zależy od aplikacji, którą użytkownik chce przetestować. Chociaż na rynku dostępnych jest wiele narzędzi do testowania skalowalności oraz zbyt otwarte oprogramowanie. Niektóre z narzędzi wymieniono poniżej:
- LoadUI Pro
- LoadNinja
- Apache Jmeter
- Załaduj widok
- Neo Load
- Wpływ obciążenia
- Ciężkie bombardowanie
- Ładowarka
Na rynku nie ma klasyfikacji najlepszych i najgorszych narzędzi do testowania skalowalności. Każde narzędzie ma swoje specjalne funkcje do testowania skalowalności aplikacji, ale każda organizacja ma określone kryteria, a czynniki środowiskowe aplikacji również wpływają przy wyborze dowolnego narzędzia do testowania aplikacji. Testerzy potrzebują narzędzia testowego, które może obsługiwać współczynnik obciążenia w różnych tworzonych scenariuszach.
Atrybuty badania skalowalności
Poniżej podano niektóre z typowych atrybutów testów skalowalności:
1) Przepustowość
Przepustowość jest zdefiniowana jako liczba żądań przetworzonych na jednostkę czasu. Jednak w przypadku różnych aplikacji definicja przepustowości może się różnić i jest testowana w inny sposób. Na przykład w przypadku aplikacji internetowej przepustowość jest testowana przez weryfikację liczby żądań użytkownika przetworzonych w jednostce czasu, podczas gdy w przypadku bazy danych przepustowość jest mierzona liczbą zapytań przetwarzanych jednocześnie.
2) Wykorzystanie pamięci
Wykorzystanie pamięci jest również testowane w celu uzyskania najlepszych wyników zużycia pamięci przez aplikację. W obszarze Wykorzystanie pamięci testowana jest ilość pamięci używanej do wykonania dowolnego zadania w aplikacji. Ponieważ podczas wykonywania dowolnego zadania używana jest pamięć RAM, która powinna być zoptymalizowana pod kątem płynnego działania dowolnej aplikacji. Aby zmniejszyć zużycie pamięci, programiści powinni przestrzegać dobrych praktyk programistycznych, takich jak mniejsze użycie redundantnych pętli, zmniejszenie trafień do bazy danych, obsługa maksymalnych sprawdzeń tylko po stronie klienta itp. Wiele razy w aplikacji brakuje pamięci z powodu duża liczba żądań, dlatego programiści powinni zawsze przechowywać dodatkową bazę danych, aby poradzić sobie z takimi sytuacjami.
3) Wykorzystanie procesora
Wykorzystanie procesora jest testowane w celu sprawdzenia procesora używanego do wykonywania dowolnego zadania w aplikacji. Zużycie procesora jest mierzone w MegaHertz. W celu zmniejszenia zużycia procesora i większej przepustowości kod dowolnej aplikacji internetowej napisanej w dowolnym języku programowania powinien zostać odpowiednio zoptymalizowany. Unikając praktyk programistycznych, takich jak martwy i zbędny kod, Wątki, programiści powinni unikać niepotrzebnych pętli, aby ograniczyć wykorzystanie procesora. Uśpienie to najlepsza metoda, której należy użyć, aby zminimalizować zużycie procesora pomiędzy nimi.
4) Wykorzystanie sieci
Wykorzystanie w sieci, testowana jest przepustowość zużywana podczas wykonywania określonego zadania w aplikacji. Zużycie sieci jest mierzone przez bajty, segmenty, pakiety odebrane lub wysłane na sekundę przez sieć. Aby uzyskać idealną aplikację zapewniającą najlepsze wyniki, użycie sieci powinno być minimalne. Programiści stosują różne techniki przeciążenia, aby zmniejszyć zużycie sieci i wysoką wydajność aplikacji.
5) Czas reakcji
Jest to jeden z najważniejszych atrybutów w testach skalowalności. Czas odpowiedzi to w zasadzie czas między żądaniem użytkownika a odpowiedzią z serwera aplikacji. Czas odpowiedzi jest testowany przy różnych obciążeniach poprzez zwiększenie liczby żądań na użytkownika lub zwiększenie liczby użytkowników, aby sprawdzić, czy w którym momencie aplikacja zacznie odpowiadać późno. W środowisku klastrowym moduł równoważenia obciążenia służy do sprawdzania obciążenia różnych węzłów, tak że może nie być tak, że jeden węzeł jest przeciążony żądaniem, a inny węzeł jest bezczynny, czekając na żądanie, co powoduje dłuższy czas odpowiedzi. W przypadku aplikacji skalowalnej czas reakcji powinien być minimalny nawet przy zwiększeniu ruchu. Skróć czas reakcji. Wyższa wydajność aplikacji.
6) Poświęcenie czasu na załadowanie strony internetowej witryny
Załadowanie aplikacji wymaga czasu przez określoną stronę internetową, która również ma duże znaczenie i wpływa na ogólną wydajność witryny. Aby każda strona internetowa ładowała się szybko, programiści powinni stosować dobre praktyki programowania i używać lekkich narzędzi, obrazów, filmów itp., Które można ładować łatwo i szybko.
Podejścia do testowania skalowalności
Istnieją dwa podejścia do testowania skalowalności:
1) Skalowanie w poziomie
Skalowanie w poziomie obejmuje dodawanie większej liczby fizycznych maszyn i zasobów, a tym samym zmniejszenie obciążenia każdej maszyny / zasobu. Ten proces obejmuje zwiększenie liczby węzłów zamiast zwiększania pojemności, obciążenie jest dzielone między stare i nowo dodane zasoby. Skalowanie w poziomie jest określane jako skalowanie w górę, ponieważ skalowanie odbywa się w kierunku na zewnątrz poprzez zwiększenie zasobów.
Skalowanie w poziomie jest wykonywane przez duże firmy, takie jak Google, Yahoo, Facebook, Amazon itp. Posiadające bardzo duże projekty / aplikacje działające w rozproszonym środowisku z wieloma węzłami. Wymaga wysokiego poziomu przetwarzania i można to osiągnąć za pomocą klastrowych, równoważących obciążenie i rozproszonych systemów plików. Skalowanie w poziomie obejmuje partycjonowanie danych, tzn. Dane są dzielone między różne węzły. chociaż pojemność pojedynczego węzła pozostaje taka sama i nie zmniejsza się, ale obciążenie jest podzielone między różne węzły, a zatem ogólna wydajność poprawia się przy różnych obciążeniach. Chociaż teoretycznie łatwiej jest skalować w poziomie, dodając zasoby do istniejącej puli, ale praktycznie bardzo trudno jest skalować aplikację poza skalowaniem.
2) Skalowanie pionowe
Skalowanie w pionie polega na zwiększeniu mocy już istniejących maszyn w procesorze, pamięci RAM lub dysku na serwer. Może to być dodawanie kolejnych procesorów do tego samego pojedynczego serwera. Na przykład wcześniej, gdy praca jest obsługiwana przez 1 procesor, ze względu na wzrost obciążenia, wydajność systemu zaczyna się obniżać, w tym przypadku, pomimo użycia 1 procesora, liczba procesorów wzrosła na jednym serwerze. Jeśli zapotrzebowanie na pamięć zostanie zwiększone z 4 GB do 16 GB w celu utrzymania dobrej wydajności systemu lub rozmiar dysku zostanie zwiększony z istniejącego rozmiaru, skalowanie pionowe zostanie wykonane.
Skalowanie pionowe jest generalnie wykonywane przez małe lub średnie firmy dla małych aplikacji, w których można utrzymać wydajność zwiększania obciążenia tylko poprzez zwiększenie pojemności i wielkości już używanych zasobów. W skalowaniu pionowym dane znajdują się w jednym węźle w jednym miejscu, a obciążenie jest dzielone między różne procesory i pamięć przez wiele węzłów. Skalowanie w pionie jest stosunkowo trudne i ogranicza się do określonej pojemności komputera lub serwera. MySQL jest dobrym przykładem skalowania w pionie i można go osiągnąć przy zmianie z małych na znacznie większe maszyny. \
Zalety i wady testów skalowalności
Zalety
Poniżej podano niektóre zalety testowania skalowalności:
- Jedną z najważniejszych zalet testowania skalowalności jest to, że określa on doświadczenie użytkownika końcowego pod określonym obciążeniem, dzięki czemu można z wyprzedzeniem podjąć działania naprawcze w celu rozwiązania problemów i zwiększenia skalowalności aplikacji.
- Pomaga określić ograniczenia testowanej aplikacji internetowej pod względem czasu odpowiedzi, obciążenia sieci, obciążenia procesora itp.
- Aby zmniejszyć ryzyko ogromnej utraty pieniędzy i reputacji firmy z powodu złej wydajności aplikacji, bardzo ważne jest przeprowadzenie rygorystycznych testów skalowalności przed wydaniem jej w środowisku produkcyjnym.
- Odkrywa dokładną przyczynę różnych problemów z wydajnością aplikacji w fazie testowej, co pozwala zaoszczędzić dużo czasu i pieniędzy, jeśli zostanie wykryte w środowisku produkcyjnym.
- Testowanie skalowalności pomaga również w skutecznym śledzeniu wykorzystania narzędzi.
Niedogodności
Niektóre wady testowania skalowalności to:
- Środowisko testowe nie zawsze jest dokładnie takie samo jak środowisko produkcyjne, dlatego może powodować różne problemy i różne wyniki.
- Zastosowanie zaawansowanych narzędzi do testowania skalowalności i określonego zespołu testującego do testowania wydajności może prowadzić do przekroczenia budżetu projektów.
- Czas poświęcony na testowanie każdego atrybutu testu skalowalności jest czasem bardzo wysoki i może powodować opóźnienie w dotrzymywaniu terminów projektu.
- Czasami testy, które faktycznie działają dobrze, nie udają się w fazie testowania z powodu niewłaściwych scenariuszy testowych i skryptów testowych, które powodują stratę czasu na wprowadzanie niepotrzebnych zmian.
- Czasami błędy funkcjonalne są pomijane i nie można ich zidentyfikować w testach skalowalności.
- Czasami oferowane okno testowe jest bardzo wąskie, aby nie zakłócać procesów biznesowych, a zatem wady pozostają odkryte.
Wniosek
W branży oprogramowania bardzo ważne jest dostarczanie klientom wysokiej jakości wyników, a dla uzyskania najlepszych wyników i wydajności testy skalowalności są niezbędne do pełnego rozwoju aplikacji przed jej wydaniem w środowisku produkcyjnym. Głównym celem testów skalowalności jest ustalenie, kiedy aplikacja zaczyna obniżać się przy stosowaniu różnych obciążeń, w celu podjęcia środków zapobiegawczych i wprowadzenia zmian, aby zmniejszyć ryzyko utraty pieniędzy i reputacji rynku. Chociaż metoda i narzędzie używane do testowania skalowalności różnią się w zależności od organizacji i od aplikacji do aplikacji.
Teraz prawie wszystkie firmy dodały testy skalowalności jako część procesu testowania. Testy skalowalności wymagają osobnego zespołu specjalistów i testerów, którzy posiadają pełną wiedzę o systemie i posiadają silne umiejętności analityczne. Na rynku istnieje duże zapotrzebowanie na osoby badające skalowalność, a firmy są gotowe zaoferować profesjonalnym klientom atrakcyjne pakiety.
Polecane artykuły
Jest to przewodnik po testach skalowalności. Tutaj omawiamy atrybuty, skalowalność i narzędzia testowania skalowalności wraz z zaletami i wadami testowania skalowalności. Możesz także przejrzeć następujące artykuły, aby dowiedzieć się więcej -
- Narzędzia do testowania wydajności
- Testowanie SOA
- Narzędzia testujące DevOps
- Testowanie czarnej skrzynki
- Techniki testowania czarnej skrzynki
